5-降冰片烯-2,3-二羧酸的用途

背景及概述

5-降冰片烯-2,3-二羧酸又名双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲酸。

制备^[1]

将324.3 g的马来酸酐溶解于300ml的苯中，然后将327.2 g 的环戊二烯用两小时缓慢滴加到上述体系，控制温度不超过40℃，滴加完毕，继续搅拌12小时，然后减压浓缩得到508.5g 5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐，收率 93.7%。

用途^[2-3]

5-降冰片烯-2,3-二羧酸用于制备环烯烃共聚物。环烯烃共聚物(简称COC)因其具有高透明性、高耐热性、高折光指数以及优良的加 工性能等，被广泛用于光学部件领域，如光学镜头、高储存能力的DVD和CD。此外，也可用在电子部件、医疗器具制造领域。对于仅采用环烯烃单体与乙烯共聚得到的环烯烃共聚物，由于缺乏极性基团，使 其在粘结、相容及改性等方面受到诸多限制。在环烯烃共聚物中引入极性有三种办法：后处 理法、前处理法和直接共聚法。后处理法虽然可以得到极性基团含量较高的共聚物，但是步 骤繁琐。直接共聚法对催化剂的耐受性要求较高，通常会降低催化剂的活性。相比之下，前处理法最为适合。在前处理法中研究较多是通过引入极性α-烯烃与降冰片烯类化合物共聚，得到极性环烯烃共聚物。但是，该共聚反应的活性和共聚物的玻璃化转变温度和分子量仍然较低，直接影响了产品的热性能和力学性能。而针对引入极性环烯烃单体方法的研究还停留在含 单极性基团环烯烃单体上，受其反应活性的影响，其改性效果差，难以满足要求。CN201611128874.0提供了一种分子量较高且玻璃化转变温度较高的极性环烯烃共聚物及其制备方法。本发明提供的极性环烯烃共聚物通过引入式(3)所示的结构单元这样的极性降冰片烯类结构，并在保持式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元具有特别含量下，能够获得分子量较高且玻璃化转变温度较高的极性环烯烃共聚物，从而获得较好的热性能和力学性能。并且，本发明所得的极性环烯烃共聚物还具有较低的水接触角，表现出较好的极性，适于形成光学部件、电子部件、医疗器具等。

举例如下：

将500mL高压反应釜用高纯氮气抽排3次，在真空状态下通入乙烯气体至压力为 2atm，依次加入100mL含5甲基-2-降冰片烯(3mmol)的甲苯溶液、经甲基铝氧烷保护的5-降 冰片烯-2,3-二甲酸(5-降冰片烯-2,3-二甲酸为5mmol)和2.5mL乙基改性甲基铝氧烷的甲苯溶液(约2.2g)。之后通入乙烯至10atm，于室温下搅拌10min，然后加入5mL二(3-叔丁基水 杨醛缩苯胺)二氯化钛(0.005mmol)的二氯甲烷溶液，在30℃下反应60min后，放空高压釜并 出料，用乙醇/HCl混合液(乙醇/HCl的体积比为10：1，HCl由37.5重量％的盐酸水溶液提供，以下同)终止反应，将凝聚得到的产物经过乙醇洗涤、真空烘干至恒重。

主要参考资料

[1] U.S. Pat. Appl. Publ., 20110045405, 24 Feb 2011

[2] CN201611128874.0 极性环烯烃共聚物及其制备方法